電磁感應(yīng)的理解與應(yīng)用

陳泓錕

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是放在變化磁通量中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，一般表現(xiàn)為兩種形式，即動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)。對(duì)這兩種電動(dòng)勢(shì)從產(chǎn)生機(jī)制、能量轉(zhuǎn)換等角度分別進(jìn)行描述，來(lái)理解它們的統(tǒng)一和區(qū)別。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中有很多的應(yīng)用，對(duì)常見(jiàn)的幾種例子分別進(jìn)行闡述，對(duì)該現(xiàn)象有更具體的理解。

電磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用

感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生沒(méi)有外力的作用，只是由于磁場(chǎng)的變化導(dǎo)致了磁通量的變化，使導(dǎo)體體中的自由電荷受到電場(chǎng)力，驅(qū)動(dòng)自由電荷的定向移動(dòng)。因此，感生電動(dòng)勢(shì)的能量變化是電磁能轉(zhuǎn)換為電能。

二、電磁感應(yīng)的應(yīng)用

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為電和磁的轉(zhuǎn)化鋪平了道路，工程及生活應(yīng)用中很多發(fā)明都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，如我們熟知的發(fā)電機(jī)、電磁爐以及將來(lái)肯定會(huì)普及的無(wú)接觸式充電電池，等等。

如電磁爐：

電磁爐內(nèi)爐面一般是耐熱陶瓷板，下方有一銅線(xiàn)制線(xiàn)圈，線(xiàn)圈產(chǎn)生交流磁場(chǎng)（強(qiáng)弱不停變化的磁場(chǎng)），交流磁場(chǎng)通過(guò)放在爐面上的鐵磁性金屬器皿時(shí)，能量以?xún)煞N物理現(xiàn)象在器皿內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能：

（1）渦電流，交流磁場(chǎng)使器皿底部產(chǎn)生感應(yīng)渦電流，渦電流使鍋底迅速發(fā)熱，轉(zhuǎn)化為熱能；

（2） 磁滯損耗，交流磁場(chǎng)在不停的改變鍋底金屬的磁極方向時(shí)會(huì)造成能量損失而化成熱能。

主要的熱力來(lái)源以渦流所產(chǎn)生的為主，磁滯損耗產(chǎn)生的熱能少于10%，加熱了的器皿便可加熱食物。電磁爐產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)類(lèi)型為感生電動(dòng)勢(shì)。三、無(wú)接觸式充電電池

車(chē)的充電裝置相當(dāng)于汽車(chē)燃料的加注站，可以通過(guò)反復(fù)充電提供車(chē)輛持續(xù)運(yùn)行的能源。近年來(lái)，國(guó)外涌現(xiàn)出了三種非接觸式電動(dòng)車(chē)充電裝置，其中一種充電方式就是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，充電原理是：為充電線(xiàn)圈N1提供交流電并產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，磁力線(xiàn)穿過(guò)與之分離一定距離的接收線(xiàn)圈N2。交流電產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，使接收線(xiàn)圈產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)是并對(duì)外充電。電磁感應(yīng)通過(guò)送電線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈之間傳輸電力，是最接近實(shí)用化的一種充電方式。該應(yīng)用產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)類(lèi)型為感生電動(dòng)勢(shì)。

四、小結(jié)

不論是發(fā)動(dòng)機(jī)，電磁爐還是無(wú)接觸式充電電池都是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)其他形式的能量向電能的轉(zhuǎn)化。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)類(lèi)型有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)抑或兩種電動(dòng)勢(shì)都存在，電流為交流的形式輸出。除了上述幾種應(yīng)用實(shí)例外，還有很多類(lèi)似的發(fā)明，如汽車(chē)車(chē)速表，話(huà)筒等，在此不一一列舉。

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